世界充满了化学物质，较轻元素，如碳、氧和氦，由于恒星内部强烈的聚变能将质子压在一起而存在。但是，从钴、镍到铜，再到碘和氙，包括铀和钚，这些元素太重了，无法通过恒星聚变产生。即使是最大最亮的太阳核心也没有足够的热量和压力来制造比铁更重的东西。然而，这些化学物质在宇宙中是丰富的，有东西在制造它们。
博科园-科学科普：超新星（在一些恒星生命结束时将恒星撕裂的爆炸）是这些爆炸应该短暂地达到足够产生重元素的能量，解释这一现象的主要理论是湍流。该理论认为，当超新星向宇宙中抛掷物质时，湍流涟漪会穿过它的风，短暂地压缩抛出的恒星物质，使其具有足够的力量将抗衡聚变的铁原子撞向其他原子，形成更重的元素。但一种新的流体动力学模型表明，这一切都是错误的。
研究报告的主要作者、珀斯西澳大利亚大学的材料科学家斯尼扎娜·阿巴芝(Snezhana Abarzhi)说：为了启动这一过程，需要一些额外的能量。多年来，人们一直认为，这种过剩可能是由剧烈、快速的过程造成，
而这些过程本质上可能是动荡的过程。但是Abarzhi和合作者开发了一个超新星中流体的模型，这个模型表明可能有其他的东西（更小的东西）正在发生。
本月早些时候，在波士顿举行的美国物理学会3月会议上展示了他们的发现，并发表在《美国国家科学院院刊》上。在超新星中，恒星物质以高速从恒星核心爆炸。但是所有的物质都以相同速度向外流动。所以相对于其他恒星，恒星物质流中的分子运动并没有那么快。虽然可能偶尔会有波纹或涡流，但没有足够的湍流来创建元素周期表上超过铁的分子。
相反，Abarzhi和团队发现，核聚变很可能发生在超新星内部的孤立热点。当一颗恒星爆炸时，爆炸并不是完全对称的。恒星本身在爆炸前的那一刻就有密度不规则性，把它炸开的力也有点不规则。这些不规则现象会在爆炸恒星已经炽热的液体中产生超高温区域。超新星压力和能量特别集中在爆炸质量的一小部分，而不是剧烈的涟漪震动整个质量。
这些区域变成了短暂的化学工厂，比任何存在于典型恒星中的东西都要强大。Abarzhi和团队认为，这就是宇宙中所有重元素的来源。这里最大的警告是，这是一个单一的结果和一篇论文。阿巴芝说，为了达到这个目标，研究人员依靠纸笔和电脑模型。为了证实或反驳这些结果，天文学家必须将它们与宇宙中超新星的实际化学特征（气体云和其他恒星爆炸的残留物）进行比对。但科学家们似乎更接近于了解我们周围的物质，包括我们自己体内的物质，是如何形成的。
博科园｜文: Rafi Letzter/Live Science
参考期刊《美国国家科学院院刊》
DOI: 10.1073/pnas.1714502115
发表于 2019-5-23 13:08
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